二“碳短板”制約養(yǎng)分平衡

當(dāng)前隨著化肥施用量不斷增大，“碳短板”更為突出，主要表現(xiàn)為以下三方面：

  一是土壤肥力下降。土壤有機(jī)質(zhì)濃度下降的后果眾所周知，但是，其中有效碳（包括水溶碳、活性有機(jī)質(zhì)）濃度的下降，更是值得關(guān)注的深層次原因。當(dāng)下，化肥的用量越來越大，與土壤有效碳含量越來越低有關(guān)，亦即與土壤中“碳短板”越來越短有關(guān)。

二是作物低產(chǎn)、劣質(zhì)多與“碳短板”有關(guān)。尤其是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，例如果蔬的口感差、維生素C含量低、硝酸鹽含量高、不耐貯藏等，均與有機(jī)碳缺乏而導(dǎo)致的養(yǎng)分不平衡有關(guān)。

  三是抗逆性低。作物對于寒、熱、旱、澇等逆境均有一套內(nèi)在的對應(yīng)機(jī)制，但是，若缺乏必需的信號物質(zhì)及其傳導(dǎo)、接收，則作物無法發(fā)揮其抗逆功能，而“碳短板”使得抗逆信號物質(zhì)的產(chǎn)生、傳導(dǎo)等受到抑制。同樣，對于病蟲害的抗御，發(fā)揮作物的內(nèi)在機(jī)制，也需要克服“碳短板”才能充分發(fā)揮作用。

   所以說，通過補(bǔ)碳而實(shí)現(xiàn)碳與其他元素平衡是完全可以的，這方面已有一些成功的例子。如福建、廣東、山西和內(nèi)蒙古均有一些企業(yè)生產(chǎn)出水溶性很高的有機(jī)碳系列肥料，增產(chǎn)效果很明顯。

  植物營養(yǎng)學(xué)理論指出，碳是植物營養(yǎng)中的大量元素，碳在植物體內(nèi)的含量平均為45%左右，遠(yuǎn)超大量微量元素之和數(shù)倍之多。大量施用化肥需要考慮各養(yǎng)分元素之間的平衡，這也是測土配方施肥的目標(biāo)。但是，氮磷鉀施肥量大幅度增加的情況下，卻沒有考慮對碳的補(bǔ)充，使“碳短板”更為尖銳，平衡施肥的實(shí)際效果大打折扣。若通過施肥補(bǔ)碳，調(diào)整及優(yōu)化植物營養(yǎng)平衡而消除“碳饑餓”，可以預(yù)計(jì)，現(xiàn)有平衡施肥的增產(chǎn)潛力將得到進(jìn)一步大幅提高。植物營養(yǎng)平衡中的碳平衡不僅是一個(gè)重大的植物營養(yǎng)理論問題，同時(shí)也為肥料新產(chǎn)品開發(fā)提供了一個(gè)新的技術(shù)制高點(diǎn)。

             有機(jī)碳肥補(bǔ)“碳短板”

長期以來，作物依靠自然狀態(tài)獲得碳營養(yǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能滿足其需求而處于“碳饑餓”中。通過有機(jī)肥補(bǔ)碳，可以有效地消除“碳饑餓”而實(shí)現(xiàn)碳平衡。

有機(jī)肥是指能夠提供水溶性高、易被植物吸收的液體或固體有機(jī)碳一樣的肥料，例如糖、酸、醇類及氨基酸等。有機(jī)碳肥可為液態(tài)、固態(tài)，使用較氣態(tài)碳肥方便，可廣泛用于大田及大棚。就形態(tài)、應(yīng)用范圍及條件而言，有機(jī)高效水溶碳肥較二氧化碳更為優(yōu)越。

眾所周知，有機(jī)碳肥已經(jīng)是有機(jī)態(tài)，無需消耗光能進(jìn)行有機(jī)物轉(zhuǎn)化，這部分節(jié)省的光合能可用于其他生化反應(yīng)，制造其他必需物質(zhì)，從而促進(jìn)作物更好、更快地生長。有效地消除“碳短板”可使作物的產(chǎn)量、品質(zhì)躍升到一個(gè)新的臺(tái)階。目前，中國已經(jīng)出現(xiàn)了一些有機(jī)碳肥的成功企業(yè)，其有機(jī)質(zhì)水溶性高達(dá)50%~90%，是普通有機(jī)肥的20倍，增產(chǎn)增收效果明顯。

在生產(chǎn)實(shí)踐中基層農(nóng)技人員和農(nóng)民均有應(yīng)用有機(jī)碳營養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)，這也反映出有機(jī)碳的重要性。例如山東農(nóng)民在櫻桃開花期噴施白糖，可使花期延長，授粉率提高。廣東、山東的農(nóng)民，對于受農(nóng)藥危害或受寒露風(fēng)危害的水稻等作物噴施紅糖也有良效。這與受害作物的光合作用受阻、碳水化合物合成不足有關(guān)。噴糖可以補(bǔ)充光合產(chǎn)物，因而可減輕要害和冷害。

根據(jù)原料及加工技術(shù)的特點(diǎn)，有機(jī)碳肥生產(chǎn)技術(shù)大致有三類：一是發(fā)酵工業(yè)廢液（酒精、味精、酵母）和生物質(zhì)（蔗渣、秸稈）為原料，通過活化降解廢液提高有機(jī)碳產(chǎn)物活性。對于蔗渣則采取以厭氧為主的少翻堆技術(shù)，減少氧化以免二氧化碳損失，同時(shí)促進(jìn)有機(jī)物分子降解為小分子，提高其活性。二是以中藥渣等生物質(zhì)為原料，通過分解反映使有機(jī)物降解為小分子，但不是徹底分解為CO2和H2O，而是以高活性小分子有機(jī)碳形式存在。該反應(yīng)4小時(shí)內(nèi)完成，水溶性達(dá)90%以上。三是以褐煤為原料，通過加堿及微生物進(jìn)行化學(xué)及生化反應(yīng)，生成水溶性高、生理活性高的腐植酸系列產(chǎn)品。

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